#pragma once
#include <iostream>
#include <vector>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>


template<class T>
class RingQueue{
    static const int defaultcap = 5;
    
private:
    // 申请信号量封装成P操作
    void P(sem_t &sem){
        sem_wait(&sem);
    }

    // 释放信号量封装成V操作
    void V(sem_t &sem){
        sem_post(&sem);
    }

    // 申请锁封装
    void Lock(pthread_mutex_t &mutex){
        pthread_mutex_lock(&mutex);
    }

    // 释放锁封装
    void UnLock(pthread_mutex_t &mutex){
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

public:
    RingQueue(int capacity=defaultcap)
    :_ringqueue(capacity),_capacity(capacity),_c_step(0),_p_step(0)
    {
        sem_init(&_c_data_sem, 0, 0);
        sem_init(&_p_space_sem, 0, capacity);

        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
    }

    // 生产者
    void push(const T &in){
        P(_p_space_sem);

        // 先申请信号量再申请锁
        Lock(_p_mutex);
        _ringqueue[_p_step] = in;
        // 位置后移，维持环形队列
        _p_step++;
        _p_step %= _capacity;
        UnLock(_p_mutex);

        V(_c_data_sem);
    }

    //消费者
    void pop(T *out){
        P(_c_data_sem);

        Lock(_c_mutex);
        *out = _ringqueue[_c_step];
        // 位置后移，维持环形队列
        _c_step++;
        _c_step %= _capacity;
        UnLock(_c_mutex);

        V(_p_space_sem);
    }

    ~RingQueue()
    {
        sem_destroy(&_c_data_sem);
        sem_destroy(&_p_space_sem);

        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
    }

private:
    std::vector<T> _ringqueue;
    int _capacity;

    int _c_step;  // 消费者下标
    int _p_step;  // 生产者下标

    sem_t _c_data_sem;  // 消费者关注的数据资源
    sem_t _p_space_sem; // 生产者关注的空间资源

    pthread_mutex_t _c_mutex;
    pthread_mutex_t _p_mutex;
};